Python 小高考篇（5）自定义函数

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在python中，如果有一个代码片段需要频繁使用，则可以考虑将其写为一个自定义函数。

def 定义函数

通过def关键词，可以自定义一个函数，之后再在代码内调用它。如：

def hello():
    print("Hello World!")
    print("Hello!")
hello()

运行结果：

Hello World!
Hello!

第一行代表定义一个函数，函数名字叫hello；第2行到第3行代表该函数需要执行的东西，第4行代表执行该函数。

传入参数

就像数学公式内，我们可能会这么写：$f(x)=x+1$。可以注意到，其实它有一个参数$x$。
python内定义函数也可以有参数，像这样：

def sayhello(who):
    print("Hello",who + "!")
sayhello("Jzwalliser")

运行结果：

Hello Jzwalliser!

对比一下，发现第一个例子中，在定义函数名时，后面的括号中没有任何内容（def hello():），而在第二个例子中，括号中有个“who”（def sayhello(who):）。其中，这里的“who”就是一个参数，可以理解为一个变量。再看最后一行（sayhello("Jzwalliser")），其实在这里就把who的值设置为了"Jzwalliser"，所以第二行在输出有关内容时，读取到的who的值即为"Jzwalliser"。

返回值

返回值，就是一个函数运行完后还给外界的数值。如：

def plus(a,b):
    print(a + b)
def plus2(a,b):
    return a + b
result1 = plus(114000,514)
result2 = plus2(114000,514)
print("result1",result1)
print("result2",result2)

运行结果：

114514
result1 None
result2 114514

同样是加法计算，plus函数只是直接输出结果，但plus2函数更为（高明），它可以将计算结果保存到指定的变量中。
这就是返回值，在函数最后面添加一行return sth就可以将数据返回给外界，就像是函数内部和外部的桥梁一样。
不过注意，return后面的代码是不执行的，像这样：

def test():
    print("return 之前")
    return 114514
    print("return 之后")
test()

运行结果：

return 之前

lambda 定义函数

lambda是一种很简洁（偷懒）的函数定义方法，它的代码量比def定义的函数少很多，但是正因如此它所能实现的功能也远没有def多。
先看个例子，将$f(x)=2x$分别用lambda和def变成函数：

f = lambda x:2 * x
print(f(5))

def f(x):
    return x * 2
print(f(5))

以上两段代码其实是基本等价的，可以看出第一段代码量要少很多，甚至连个return都没有，但实际上它依然有个返回值。
解释一下第一段代码什么意思：

1. f为函数名
2. lambda表示需要定义一个函数
3. x是一个参数
4. 2 * x是一个表达式，同时也是这个函数的返回值

递归

递归，就是一个函数自己调用自己。递归主要由两个部分组成：递归操作及递归边界。递归操作是函数的主体部分，负责执行运算、实现功能；递归边界即一个条件， 满足条件后停止递归，并返回上一层，以避免程序无限递归下去而陷入死循环。
比如，计算斐波那契数列就可以使用递归算法来实现。假设第$x$项用$f(x)$来表示（$x\in {\mathbb{Z}}_{+}$），那么：

$$f(x)=\{\begin{array}{rl}& 1(x=1)\\ & 1(x=2)\\ & f(x-1)+f(x-2)(x\ge 3)\end{array}$$

翻译为python如下。

def f(x):
    if x == 1 or x == 2:
        return 1
    else:
        return f(x - 1) + f(x - 2)

由于之前就写过一篇关于递归的文章，这里就不在赘述了，欲知详情，请移步到这里：初识递归算法。

自测

1. 阅读以下代码：

def f(x):
    if x > 1:
        return x * f(x - 1)
    return 1
print(f(10))

该程序输出为（ ）
A. 362880
B. 3628800
C. 39916800
D. 10
【答案】B

2. 阅读一下代码：

def f(x):
    if x == 0:
        return 1
    return f(x) * 2

这段代码表达的等价数学公式是（ ）
A. $f(x)=2^x(x\in \mathbb{Z})$
B. $f(x)=2x(x\in \mathbb{Z})$
C. $f(x)=2x-2(x\in \mathbb{Z})$
D. $f(x)=2^{x-1}(x\in \mathbb{Z})$
【答案】A

总结

def 定义函数
使用def定义函数的模板：

def function(arg1,arg2,arg3): #定义函数
   returnvalue = do_sth(arg1,arg2,arg3) #操作和运算
   return returnvalue #返回值

lambda 定义函数
模板：

func = lambda arg1,arg2,arg3:do_sth(arg1,arg2,arg3)

递归
递归，即函数自己调用自己。层层深入进行计算，之后再回溯，将计算结果返回到上一层参与运算。

结尾

好啦，今天就分享到这里了，记得一键三连哦(˵¯͒〰¯͒˵)

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